趙紅雨

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)大數(shù)據(jù)智能調(diào)度逐漸得到了人們的高度重視。電網(wǎng)大數(shù)據(jù)智能調(diào)度的理念主要在于通過(guò)獲取更多的電能信息對(duì)電的生產(chǎn)、傳輸以及調(diào)度等進(jìn)行優(yōu)化。分析現(xiàn)在我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r發(fā)現(xiàn)，智能電網(wǎng)已逐漸成為了電力工業(yè)發(fā)展的主要方向。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)大數(shù)據(jù);智能調(diào)度;應(yīng)用場(chǎng)景

1電網(wǎng)大數(shù)據(jù)智能調(diào)度特征

1.1電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的來(lái)源

①基礎(chǔ)數(shù)據(jù)?；A(chǔ)數(shù)據(jù)是描述電力設(shè)備固有屬性的相關(guān)參數(shù)?；A(chǔ)數(shù)據(jù)在電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中是不會(huì)產(chǎn)生太多變化的，甚至可能根本不會(huì)發(fā)生變化。分析實(shí)際情況發(fā)現(xiàn)，近年來(lái)隨著我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，橫向集成等要求隨之出現(xiàn)，需做好基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集。

②電網(wǎng)實(shí)時(shí)量測(cè)類數(shù)據(jù)。目前，我國(guó)現(xiàn)有的電網(wǎng)實(shí)時(shí)量測(cè)系統(tǒng)包括監(jiān)控系統(tǒng)SCADA、WAMS系統(tǒng)以及AMI等。監(jiān)控系統(tǒng)SCADA和WAMS系統(tǒng)在電網(wǎng)中主要負(fù)責(zé)對(duì)電力運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，而AMI在電網(wǎng)中主要負(fù)責(zé)對(duì)個(gè)人用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行有效采集。

③電網(wǎng)準(zhǔn)實(shí)時(shí)應(yīng)用類數(shù)據(jù)。該類數(shù)據(jù)在電網(wǎng)中主要是由調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)和人工輸入的數(shù)據(jù)組成。該過(guò)程中包含的數(shù)據(jù)類型主要包括預(yù)測(cè)計(jì)劃數(shù)據(jù)、報(bào)表數(shù)據(jù)以及監(jiān)控預(yù)警數(shù)據(jù)等。

④環(huán)境數(shù)據(jù)。環(huán)境數(shù)據(jù)主要包括氣候、地貌以及用地類型等數(shù)據(jù)信息。雖然在電網(wǎng)以往的發(fā)展過(guò)程中，這類數(shù)據(jù)很少被相關(guān)人員重視或應(yīng)用，但在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益提升的今天，這類數(shù)據(jù)已被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)。

1.2數(shù)據(jù)特點(diǎn)

①數(shù)據(jù)量大，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，采集周期短，有毫秒、秒、分鐘級(jí)。SCADA采集了大量的電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)等電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)。常規(guī)SCADA系統(tǒng)10000個(gè)遙測(cè)點(diǎn)，按采樣間隔3～4s計(jì)算，每年產(chǎn)生1.03TB數(shù)據(jù)（1.03TB=12字節(jié)/幀×0.3幀/s×10000遙測(cè)點(diǎn)×86400s/天×365天），目前三華的數(shù)據(jù)量每日65.3萬(wàn)條，7.58GB;WAMS10000個(gè)遙測(cè)點(diǎn)，采樣率100次/s，按上述公式計(jì)算，每年產(chǎn)生495TB的數(shù)據(jù)。

②數(shù)據(jù)類型以結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為主，融合部分非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)量測(cè)數(shù)據(jù)、預(yù)測(cè)計(jì)劃類數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，占調(diào)度自動(dòng)化數(shù)據(jù)的90%以上，一些歷史斷面數(shù)據(jù)、日志等以文本形式存儲(chǔ)，另外還有告警和監(jiān)視的語(yǔ)音與視頻多媒體數(shù)據(jù)。

③生產(chǎn)數(shù)據(jù)分散于各調(diào)度中心。調(diào)度工作99%在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行，電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)來(lái)源于生產(chǎn)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)分布在各調(diào)度中心，同時(shí)閉環(huán)控制要求數(shù)據(jù)傳輸距離短。

④安全控制等級(jí)高（四級(jí)安全防護(hù)）。調(diào)度是電力系統(tǒng)的中樞，對(duì)安全要求極高，需要滿足四級(jí)安全防護(hù)體系，因此，電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)安全級(jí)別也非常高，獲取比較困難。

1.3電網(wǎng)大數(shù)據(jù)智能調(diào)度的應(yīng)用特點(diǎn)

分析目前我國(guó)電網(wǎng)大數(shù)據(jù)智能調(diào)度的發(fā)展發(fā)現(xiàn)，監(jiān)視控制已逐漸成為電網(wǎng)調(diào)度發(fā)展過(guò)程中所必須具備的基本功能。由于監(jiān)視控制一直都是電網(wǎng)調(diào)度應(yīng)用中的核心部分，相關(guān)人員需針對(duì)監(jiān)視控制進(jìn)行重點(diǎn)研究。此外，隨著相關(guān)人員對(duì)電網(wǎng)大數(shù)據(jù)智能調(diào)度應(yīng)用研究力度的不斷加大，電網(wǎng)未來(lái)狀態(tài)預(yù)測(cè)的重要性也得到了極大提升。電網(wǎng)未來(lái)狀態(tài)的預(yù)測(cè)包含的內(nèi)容主要體現(xiàn)為操作票安全校核和安全約束機(jī)組組合等。

2電網(wǎng)大數(shù)據(jù)智能調(diào)度應(yīng)用場(chǎng)景

2.1智能調(diào)度大數(shù)據(jù)應(yīng)用架構(gòu)

隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的廣泛開展，調(diào)度相關(guān)系統(tǒng)越來(lái)越多，積累的數(shù)據(jù)也越來(lái)越多，使得原有的各大系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性越來(lái)越強(qiáng)。需要將各類電網(wǎng)內(nèi)外部及電網(wǎng)實(shí)時(shí)與業(yè)務(wù)準(zhǔn)實(shí)時(shí)類大數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，在智能調(diào)度新需求下，形成了新的應(yīng)用場(chǎng)景。智能調(diào)度大數(shù)據(jù)應(yīng)用架構(gòu)如圖1所示。

2.2互動(dòng)負(fù)荷大范圍的優(yōu)化調(diào)度

根據(jù)相關(guān)研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度控制都是通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)組的進(jìn)一步調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)用電平衡，但在風(fēng)電等間歇性能源中，電網(wǎng)的容量相對(duì)平時(shí)存在一定程度的擴(kuò)大，相關(guān)人員若只是一味地依靠常規(guī)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行調(diào)節(jié)，不僅無(wú)法將電網(wǎng)的全部調(diào)控能力充分發(fā)揮，而且不能提高最終的調(diào)度效率。為解決傳統(tǒng)調(diào)度存在的弊端，實(shí)現(xiàn)調(diào)度效率的有效提升，相關(guān)人員需要利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)全網(wǎng)負(fù)荷信息等內(nèi)容進(jìn)行綜合性分析，并且需要按照最大范圍資源優(yōu)化配置原則對(duì)不同時(shí)間尺度的決策進(jìn)行優(yōu)化。這樣不僅能有效提升電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)感知，而且可實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的安全運(yùn)行，達(dá)到資源合理配置的目的。

2.3多時(shí)間尺度的負(fù)荷特性參數(shù)在線辨識(shí)

到2020年，國(guó)家電網(wǎng)將全面建成“五縱六橫”特高壓骨干網(wǎng)架。未來(lái)區(qū)域電網(wǎng)之間相互影響、相互作用進(jìn)一步增強(qiáng)，在聯(lián)系日益緊密的同時(shí)，也帶來(lái)了大系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)防控問(wèn)題。一個(gè)極小的擾動(dòng)就可能產(chǎn)生“蝴蝶效應(yīng)”，引發(fā)全局性災(zāi)難，因此未來(lái)電網(wǎng)運(yùn)行控制迫切需要實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的負(fù)荷模型支持。現(xiàn)有的分析方法往往采用估計(jì)和經(jīng)驗(yàn)的方法給定負(fù)荷的參數(shù)，不精確。SCADA采集了電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)，WAMS采集了電網(wǎng)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)這2類數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，可在線確定負(fù)荷動(dòng)態(tài)模型，為實(shí)現(xiàn)即測(cè)–即辨–實(shí)時(shí)仿真–在線控制的電網(wǎng)控制運(yùn)行新框架打下基礎(chǔ)。

2.4監(jiān)控設(shè)備全生命周期管理

在智能電網(wǎng)環(huán)境下，電氣元件的數(shù)量和種類在不斷增加，所采集的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)更加全面，數(shù)據(jù)量也更大，涵蓋了設(shè)備的臺(tái)賬、運(yùn)行異常記錄信息、缺陷記錄、在線監(jiān)測(cè)信息、不良工況信息和家族性缺陷信息，達(dá)到PB級(jí)。目前根據(jù)設(shè)備評(píng)價(jià)導(dǎo)則進(jìn)行評(píng)分，根據(jù)評(píng)分制定檢修策略，但設(shè)備在線監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)價(jià)值遠(yuǎn)未被挖掘出來(lái)。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)這些海量的、分布式的、異構(gòu)的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)演變過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)視和趨勢(shì)分析，從而能夠在線掌握電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，支撐智能電網(wǎng)的狀態(tài)檢修工作，提高電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，降低檢修成本，在一定程度上提高檢修效率，提高電網(wǎng)資產(chǎn)利用效率。

結(jié)語(yǔ)：

隨著新時(shí)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)調(diào)度的穩(wěn)定運(yùn)行逐漸得到了人們的高度重視。為了提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，促使我國(guó)電力事業(yè)更快發(fā)展，相關(guān)人員需要加強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)大數(shù)據(jù)智能調(diào)度及應(yīng)用場(chǎng)景的研究。

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